Зв’язування внутрішньооб’єктної та екстраоб’єктної пам’яті на ранньому етапі розвитку. Частина 2

Втручання в пам'ять і зв'язування

Процеси зв’язування пам’яті можуть бути пов’язані з ефектами інтерференції між подібними спогадами (Darby & Sloutsky, 2015; Hedden & Park, 2003; McClelland et al., 1995; Yim et al., 2013). Перш ніж розглядати цю гіпотезу, ми надаємо огляд ефектів перешкод і те, як вони можуть відрізнятися в залежності від розвитку.

Зв’язування пам’яті означає з’єднання речей, які потрібно запам’ятати, з наявним досвідом, знаннями, емоціями та іншою інформацією для кращого запам’ятовування та розуміння. Цей метод пам’яті може допомогти нам краще запам’ятати та зрозуміти нову інформацію, а також підвищити ефективність пам’яті.

Коли ми вивчаємо нові знання, їх легше запам’ятати та зрозуміти, якщо ми можемо пов’язати їх із наявними знаннями та досвідом. Наприклад, коли ви вивчаєте нове слово, ви можете запам’ятати його швидше, якщо зможете пов’язати його зі сценою чи картинкою. Так само, якщо ви навчитеся новій навичці, ви станете кращими, якщо зможете пов’язати її зі схожими навичками та практикувати знову і знову.

Зв’язування пам’яті також може допомогти нам краще використовувати наші емоційні переживання для запам’ятовування та розуміння інформації. Наприклад, коли ми бачимо приємну картину, ми швидше її згадуємо. Подібним чином, коли ми маємо певний емоційний досвід, такий як радість, здивування, смуток тощо, це може краще допомогти нам запам’ятати відповідну інформацію.

Підсумовуючи, зв’язування пам’яті може допомогти нам краще запам’ятати та зрозуміти нову інформацію та підвищити ефективність пам’яті. Тому ми повинні намагатися пов’язувати нову інформацію з наявними знаннями, досвідом, емоціями тощо під час навчання та повсякденного життя, щоб краще використовувати нашу пам’ять. Видно, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola також може регулювати баланс нейромедіаторів, наприклад підвищувати рівень ацетилхоліну та факторів росту. Ці речовини дуже важливі для пам'яті та навчання. Крім того, м’ясо також може покращити кровообіг і сприяти доставці кисню, що може гарантувати, що мозок отримує достатню кількість поживних речовин і енергії, тим самим покращуючи життєздатність і витривалість мозку.

Натисніть Знати, щоб покращити короткочасну пам'ять

Довга історія досліджень показує, що спогади часто важче відновити через втручання інших спогадів (див. Anderson & Neely, 1996; Wixted, 2004; огляди). Проактивне втручання виникає, коли нове навчання стає важчим через запам’ятовування раніше засвоєної інформації, а ретроактивне втручання виникає, коли запам’ятати те, що було вивчено в минулому, важче через подальше навчання.

Ефекти інтерференції часто вивчаються за допомогою парадигм, у яких учасники вчаться асоціювати пари елементів (наприклад, слова чи зображення) на одній фазі, а потім вчаться асоціювати різні комбінації тих самих елементів на другій фазі. Менш надійне вивчення нових комбінацій на другій фазі відображає проактивне втручання, а зниження точності пам’яті для оригінальних комбінацій елементів після другої фази відображає ретроактивне втручання.

Незважаючи на те, що більшість досліджень із втручання проводилася з дорослими, дослідницька робота виявила докази того, що діти віком від 4- до 7- років не лише чутливі до втручання (Benear та ін., 2021), але й можуть бути більш чутливими, ніж дорослі, до проактивного (Yim та ін., 2013) і ретроактивного (Darby & Sloutsky, 2015) втручання. Різні механізми можуть модулювати перешкоди і пояснювати цю модель змін у розвитку.

Деякі дослідження показали, що втручання можна модулювати, перешкоджаючи конкурентам під час пошуку (Anderson, 2003; Anderson et al., 1994; Hulbert & Anderson, 2020). Наприклад, проактивне втручання можна усунути шляхом тимчасового блокування раніше отриманої інформації, яка конкурує за отримання нової інформації. Імовірно, блокування цієї інформації ускладнить її отримання, створюючи ретроактивні перешкоди, доки додатковий процес не звільнить заборону.

Діти можуть бути більш сприйнятливими до ретроактивного втручання через сильніше гальмування, хоча це означатиме, що діти мають бути менш сприйнятливими до проактивного втручання, про що не повідомлялося в літературі (див. Yim et al., 2013, для доказів проактивного втручання в діти). Відповідно, спочатку вивчена інформація може бути остаточно невивченою, що сприяло б новому вивченню подібної інформації, але обов’язково погіршувало б запам’ятовування вперше вивченої інформації. Теорії пам’яті іноді відкидають відмову від навчання (Slamecka, 1966), хоча деякі нещодавні обчислювальні роботи досліджували можливість процесів відсторонення від навчання в контексті старіння пам’яті (Darby & Sederberg, 2022).

Інша можливість полягає в тому, що перешкоди модулюються процесами зв'язування пам'яті. Зокрема, комплексне зв’язування може допомогти зменшити ефект перешкод шляхом зменшення подібності, а отже, і конкуренції між спогадами. Цю ідею можна проілюструвати парадигмою інтерференції пам’яті розпізнавання Дарбі та Слоуцького (2015). У цій парадигмі учасники навчилися асоціювати комбінації об’єктів із героями мультфільмів у трьох фазах. У фазі 1 учасники дізналися, що AB → X (тобто об’єкти A і B були пов’язані з символом X), CD → X, EF → Y і GH → Y. У фазі 2 учасники дізналися, що AC → Y, BD → Y, IJ → X і KL → X.

Дві асоціативні трійки в кожній фазі перекривалися, оскільки ті самі об’єкти (тобто A, B, C і D) були рекомбіновані та пов’язані з різними персонажами в різних фазах, тоді як інші трійки були унікальними, оскільки об’єкти були різними. між фазами. У фазі 3 учасники знову отримали початковий набір трійок, що перекриваються, вивчені на фазі 1, і зіткнулися з конфліктом: A, B, C і D були асоційовані як з X, так і з Y. Просте прив’язування окремих об’єктів до персонажа в тоді кожна фаза, як очікується, створюватиме перешкоди, оскільки кожен елемент буде прив’язаний до обох персонажів. Навпаки, конкретні пари об’єктів були пов’язані лише з одним персонажем на етапах виконання завдання, так що складне зв’язування двох об’єктів у кожній парі разом із символом могло забезпечити високу продуктивність без перешкод.

За допомогою цієї парадигми Дарбі та Слоуцкі (2015) виявили, що 5--річні діти демонструють значно більше ретроактивних втручань, ніж дорослі у фазі 3, що вимірюється більшим падінням точності накладення порівняно з унікальними трійками. Оскільки діти відчували сильніші перешкоди, автори зробили висновок, що діти, ймовірно, сформували прості зв’язувальні структури, тоді як дорослі, ймовірно, сформували більш складні зв’язувальні структури. Однак у цій роботі формально не охарактеризовано формування зв’язуючих з пам’яттю структур або відмінностей у розвитку в них.

Важливо, що учасники парадигми Дарбі та Слоуцького (2015) навчилися передбачати персонажа за парами об’єктів, і пам’ять для цих пар, імовірно, значною мірою покладалася на зв’язування додаткових об’єктів. Однак, як обговорювалося вище, внутрішньооб’єктне прив’язування зазвичай може бути менш вимогливим до уваги та більш точним (Asch та ін., 1960; Ecker та ін., 2007, 2013; van Geldorp та ін., 2015; Walker & Cuthbert, 1998). припускаючи, що функції в межах одного об’єкта можуть бути легше пов’язані один з одним та з іншими елементами в складній зв’язувальній структурі, що потенційно зменшує вплив перешкод. Попередня робота показала, що ретроактивне втручання може впливати на зв’язування внутрішнього об’єкта в парадигмах робочої пам’яті (Allen та ін., 2006; Logie та ін., 2009; Ueno та ін., 2011), але ми не знаємо про роботи, які безпосередньо стосувалися потенційних відмінностей. в інтерференції між внутрішньооб’єктною та позаоб’єктною зв’язками пам’яті.

Справжня робота

У цій роботі ми досліджуємо внутрішньооб’єктну, екстраоб’єктну та комплексну зв’язки пам’яті з варіантом інтерференційної парадигми Дарбі та Слоуцького (2015). У цьому варіанті символи асоціюються не з парами предметів, а з парами форм і кольорів. В Експерименті 1 форми та кольори представлені в межах одного об’єкта, що вимагає зв’язування всередині об’єкта, тоді як в Експерименті 2 елементи просторово розділені, що вимагає зв’язування поза об’єктом. В обох експериментах форми, кольори та символи рекомбінуються на різних етапах, створюючи потенціал для інтерференції.

Ми перевірили 5--річних, 8--річних і дорослих в обох експериментах, щоб дослідити відмінності в розвитку зв’язування та інтерференції. Ці вікові групи було обрано, тому що в попередній роботі було виявлено докази зменшення ефекту інтерференції між дітьми віком від 4- до 5- років і дорослими (Darby & Sloutsky, 2015; Yim et al., 2013), оскільки а також продовження розвитку комплексного зв’язування після 7 років (Yim та ін., 2013).

Щоб формально висунути гіпотезу про те, як інформація вивчалася та витягувалась у цьому завданні, ми розробили нову обчислювальну модель. Параметри моделі оцінювали три типи зв’язування: (а) просте зв’язування між елементами форми та кольору, (б) просте зв’язування між кожною окремою рисою та персонажем мультфільму та (в) більш складне зв’язування між елементами форми та кольору і характер. Крім того, модель включала механізм, за допомогою якого раніше вивчені асоціації можна було забути, якщо вони суперечили поточному навчанню.

Ми припустили, що зв’язування поза об’єктами просторово розділених форм і кольорів буде слабшим, ніж зв’язування цих функцій усередині об’єкта, і, як наслідок, перешкоди пам’яті будуть сильнішими, коли потрібне зв’язування поза об’єктами. Крім того, ми очікували виявити більші відмінності в розвитку екстраоб’єктного зв’язування порівняно з внутрішньооб’єктним зв’язуванням. Ми починаємо з вивчення розвитку внутрішньооб’єктного зв’язування в експерименті 1.

Експеримент 1: розвиток внутрішньооб’єктного зв’язування

Мета цього експерименту полягала в тому, щоб оцінити розвиток внутрішньооб'єктної пам'яті про вплив інтерференції. Враховуючи дані попередньої роботи про те, що внутрішньооб’єктне зв’язування може бути менш вимогливим до уваги та більш точним порівняно з позаоб’єктним зв’язуванням (Ecker та ін., 2007, 2013; van Geldorp та ін., 2015), ми очікували, що відмінності в розвитку зв’язування внутрішньооб’єктних особливостей буде незначним. Ми також очікували, що рекомбінація форм і кольорів на різних етапах експерименту призведе до відносно невеликих ефектів інтерференції.

метод

Учасники — сорок вісім 5- років (Маг=5.08 років, SDвік=.19, мова=4.74 – 5.51; 23 жінки, 25 чоловіків) , 35 восьмирічних дітей (Маг.=8.50 років, SDвік =.28, мова=8.01–8.99; 18 жінок, 17 чоловіків) і 30 дорослих (15 самиць, 15 самців) брали участь у цьому експерименті. Приблизні розміри вибірки були вибрані таким чином, щоб бути порівнянними з розмірами попереднього дослідження, яке демонструє відмінності в розвитку ефектів інтерференції з використанням подібної парадигми (Darby & Sloutsky, 2015). Перегляньте розділ «Результати та обговорення» нижче для аналізу потужності.

Дітей тестували в місцевих дошкільних закладах і початкових школах, розташованих переважно в районах середнього класу в Колумбусі, штат Огайо. Вони були набрані на основі повернутих листків-допусків та отримали наклейки за участь. Дорослих набирали з початкових класів психології та отримували частковий кредит за курс. Цей проект був схвалений протоколом інституційної перевірочної ради Університету штату Огайо № 2004B042, «Комплексний протокол дослідження когнітивного розвитку».

Стимули. Учасникам були представлені об’єкти різної форми та кольору. Було вісім форм (наприклад, квадрат, коло, трикутник) і вісім кольорів (наприклад, червоний, зелений, синій), які різними способами поєднувалися в об’єкти протягом усього експерименту. Комбінації форм і кольорів були рандомізовані для кожного учасника. Окрім об’єктів, учасникам було представлено двох героїв мультфільму (Вінні-Пуха та Міккі Мауса), які були пов’язані з об’єктами, як описано нижче.

Процедура. Експеримент було представлено за допомогою програмного забезпечення OpenSesame (Mathôt et al., 2012) на екранах комп’ютерів із роздільною здатністю 1920 × 1080. Дітей тестували індивідуально в тихій кімнаті в дошкільному закладі чи початковій школі та відповідали на сенсорному екрані. Дорослих тестували в групах до чотирьох учасників у лабораторії зі стандартними екранами та давали відповіді на клавіатурі.

Учасники спочатку пройшли етап навчання для одного набору непередбачених ситуацій (тобто набору А), під час якого вони навчилися, за допомогою зворотного зв’язку, пов’язувати чотири об’єкти з одним із двох мультиплікаційних персонажів у кількох випробуваннях (кожен об’єкт завжди асоціювався з одним персонажем) . Далі учасники завершили етап тестування навчання для набору A без зворотного зв’язку. Після цього етапу була передбачена хвилинна перерва, під час якої діти отримували наклейки, а дорослих просили сидіти тихо. Потім ці процедури фази тестування «Навчання» та «Навчання» були повторені для набору B, який включав чотири нові випадки, включаючи два випадки, що перекриваються, у яких форми та кольори, які раніше спостерігалися в наборі A, були повторно скомбіновані для створення нових об’єктів, пов’язаних з іншим персонажем, як а також два унікальних непередбачених обставини, що включають об’єкти з новими формами та кольорами (див. Малюнок 1C).

Вивчення та тестування асоціацій набору B можна оцінити для вимірювання проактивних перешкод, які ми робимо через зниження точності набору B порівняно з набором A, особливо для непередбачених ситуацій, що перекриваються. Після цих етапів робили другу перерву. Потім набір A було переглянуто за допомогою другого тесту на навчання, щоб виміряти ретроактивне втручання або зменшення пам’яті для накладання непередбачених ситуацій набору A. Нарешті, була проведена фаза тесту на зв’язування, яка додатково перевіряла пам’ять на непередбачені випадки, вивчені в наборах A і B у чергуваний спосіб. Дивіться малюнок 1A для ілюстрації послідовності етапів завдання. Подробиці щодо процедури кожного типу фази наведено нижче.

Етапи навчання: перед першим етапом навчання учасники отримали інструкції, що їм покажуть різні об’єкти разом із їхніми друзями Вінні Пухом і Міккі Маусом, що кожен об’єкт належить одному з цих друзів, і що їхнє завдання полягало в тому, щоб визначити, чи кожен предмет належав «Ведмедику Пуху» або Міккі. Таким чином, хоча учасники були проінформовані про те, що їм потрібно вивчити асоціації об’єкт-персонаж, їм не дали інструкцій щодо того, які конкретні види асоціацій вони повинні формувати. Наприклад, учасники не були проінформовані про те, що вони повинні спробувати запам’ятати конкретні комбінації форми та кольору в об’єктах, і їм не сказали, що деякі форми та кольори будуть повторно поєднані пізніше в завданні.

Під час кожного випробування двох фаз навчання учаснику показували один об’єкт у центрі внизу екрана разом із двома героями мультфільму (Вінні Пух і Міккі Маус), які розташовувалися у двох верхніх кутах. (див. Малюнок 1B). Положення (зліва чи справа) персонажів було рандомізовано для кожного учасника, але залишалося незмінним протягом експерименту.

Завдання кожного випробування навчання полягало в тому, щоб визначити, чи належав представлений предмет «Ведмедику Пуху» чи Міккі. Діти-учасники відповідали, торкаючись одного з двох символів на сенсорному моніторі; дорослі відповідали, натискаючи клавішу зі стрілкою вліво або вправо. Після кожної відповіді надавався зворотний зв’язок у такий спосіб: (а) правильний символ з’являвся над об’єктом, незалежно від точності відповіді, (б) з’являвся текст, що дав чіткий відгук (наприклад, «Чудово, цей об’єкт належить Міккі! »), який читався вголос дітям, але не дорослим, (c) усміхнене або насуплене обличчя показувалося для правильних і неправильних відповідей, відповідно, і (d) був поданий слуховий тон (високий тон для правильних відповідей або низький тон тон для неправильних відповідей). Кожен етап навчання включав чотири блоки з восьми випробувань, загалом 32 випробування; кожен об’єкт був представлений двічі на блок, загалом вісім презентацій протягом фази.

Етапи тестування навчання.: Процедура тестування навчання була ідентичною процедурі етапів навчання, за винятком наступних змін. По-перше, жодного відгуку не було надано щодо жодного випробування; натомість символи залишалися на екрані, але жодного об’єкта не було протягом міжпробного інтервалу 200 мс. Крім того, лише два блоки з восьми випробувань були представлені на кожній фазі тесту навчання. Як і на фазах навчання, на кожній фазі тесту навчання тестувався лише один набір об’єктів.

Фаза тестування на зв’язування. Метою етапу тестування на зв’язування було подальше дослідження структур зв’язування пам’яті, вивчених під час експерименту. У кожному дослідженні учасникам показували персонажа (Вінні-Пуха або Міккі Мауса) у центрі екрана та п’ять об’єктів, розташованих уздовж невидимої горизонтальної лінії внизу екрана (див. Малюнок 1B). Учасникам сказали, що один із представлених об’єктів належав даному персонажу раніше в завданні, і що їхнє завдання полягало в тому, щоб ідентифікувати саме цей об’єкт. Діти відповідали, торкаючись обраного предмета на екрані; дорослі відповідали натисканням відповідної цифрової клавіші на клавіатурі.

Важливо, що одна особливість (тобто форма або колір) була дана учасникам як підказка, що кожен варіант відповіді мав однакове значення характеристики (наприклад, усі варіанти відповіді були синіми). Друга ознака відрізнялася серед варіантів, вимагаючи пам’яті для асоціації з заданою ознакою та персонажем; ми називаємо це перевіреною функцією. Кожен об'єкт з обох наборів тестувався двічі на блок; форма була перевіреною ознакою в одному з цих випробувань, а колір — в іншому. Порядок випробувань у кожному блоці був рандомізований для кожного учасника. Загалом на етапі було представлено 32 випробування.

Під час кожного випробування один із вибраних об’єктів був правильним (тобто асоціювався з даним персонажем раніше в завданні), а решта чотири були неправильними. Три з неправильних фольг завжди мали значення перевіреної функції, яка була частиною (а) об’єкта, що перекривається (який був представлений під час виконання завдання, але був пов’язаний з іншим персонажем), (б) унікального об’єкта з набору A, або (c) унікальний об’єкт із набору B. Для кожної з цих категорій конкретне значення ознаки було випадково обрано з доступних варіантів для кожного випробування. Четверта фольга завжди мала нову функцію, випадково вибрану під час кожного випробування з двох форм або двох кольорів, які не відображалися під час фаз навчання. Просторова позиція п’яти варіантів відповіді (які називаються «Правильно», «Накладання», «Унікальний A», «Унікальний B» і «Новий») було рандомізовано для кожного випробування. Дивіться малюнок 1D для прикладів масивів вибору відповіді.

Ми розробили тест зв’язування, щоб учасники могли використовувати різні структури зв’язування, щоб звузити свої варіанти відповіді. Наприклад, ми припустили, що якби учасники прив’язали персонажа до значень однієї ознаки (тобто форми чи кольору), вони могли б виключити варіанти відповіді з перевіреною особливістю, яка не була пов’язана з персонажем (наприклад, хрест і ромб). форми у верхній частині малюнка 1D). Подібним чином внутрішньооб’єктне зв’язування форми та кольору дозволило б учаснику виключити об’єкти з комбінаціями форми та кольору, які не були помічені на фазах навчання (наприклад, синій хрест, синій квадрат і блакитний ромб на малюнку 1D).

Примітно, що прив’язка форми до кольору забезпечить ідеальну точність для унікальних об’єктів, але не для об’єктів, що перекриваються, оскільки фольга об’єкта, що перекривається, була помічена раніше (наприклад, синя зірка на малюнку 1D), але була пов’язана з іншим символом. Проте складне зв’язування форми та кольору всередині об’єкта, а також персонажа, можна використовувати для правильного визначення правильного вибору відповіді в усіх випробуваннях. Щоб кількісно оцінити, якою мірою ці зв’язувальні структури були сформовані кожним учасником, ми побудували обчислювальну модель, яку узагальнено в розділі «Результати» та детально представлено в додаткових онлайн-матеріалах.

Аналіз. Ми проводили всі аналізи за допомогою ієрархічних байєсівських методів, включаючи звичайні моделі регресії та нашу нову обчислювальну модель. Ієрархічні байєсовські підходи дозволяють оцінити параметри моделі для кожної вікової групи, належним чином враховуючи варіативність між учасниками. Крім того, ці методи дозволяють оцінювати апостеріорні розподіли значень параметрів, які за своєю суттю надають інформацію про невизначеність оцінок параметрів, так що широкі розподіли вказують на більшу невизначеність в оцінках.

На додаток до вивчення апостеріорних розподілів значень параметрів для кожної вікової групи, можна порівняти ці розподіли між віковими групами. Для цього ми застосували техніку для обчислення перекриття між двома розподілами на основі оцінок щільності ядра (Pastore & Calcagnì, 2019). Коротко кажучи, метрика перекриття, η, обчислює площу, спільну для двох розподілів, порівняно із загальною площею. Для двох повністю непересічних розподілів η=0, тоді як для двох ідентичних розподілів η=1. Це неперервна міра між 0 і 1, але для простоти викладу ми розглядаємо η<.05 values to be very strong evidence of a difference between groups (Darby & Sederberg, 2022).

Прозорість і відкритість. Вище ми повідомили про розміри вибірки та спосіб їх визначення, а також про процедуру виключення даних. Ми також повідомили про всі експериментальні маніпуляції та заходи. Усі аналізи проводилися на Python (Van Rossum & Drake, 2011), і всі моделі були реалізовані за допомогою бібліотеки Python RunDEMC (https://github.com/compmem/RunDEMC). Дизайн дослідження та аналіз не були попередньо зареєстровані. Дані та код моделі, пов’язані з цим дослідженням, є загальнодоступними за адресою https://osf.io/x9m83/.

For more information:1950477648nn@gmail.com